裝配整體式鋼筋混凝土網(wǎng)格式框架墻的基本性能研究

蔣晶

摘 要：下文當(dāng)中給出了一類全新類型的、裝配整體形式的混凝土構(gòu)造系統(tǒng)，同時展開了試驗(yàn)探究，以及存在限元的仿真。

關(guān)鍵詞：裝配整體式；鋼筋混凝土；網(wǎng)格式框架墻；基本性能

引言

空間網(wǎng)格盒形式的構(gòu)造系統(tǒng)，存在較佳的抵御側(cè)剛度的性能，還可以高效的抵御傳統(tǒng)的框筒構(gòu)造中的權(quán)限，有極佳的構(gòu)造性能?？墒牵?yàn)榇讼到y(tǒng)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量較多，為實(shí)施施工造成了大量的限制因素，讓這個系統(tǒng)不能獲得大面積的推廣以及使用。

一、國內(nèi)及國際的研究

（一）空間網(wǎng)格盒形式的構(gòu)造

1、網(wǎng)格形式的框架墻面

該構(gòu)造由我國貴州大學(xué)的某一研究隊(duì)伍第一次提出。網(wǎng)格形式的框架墻面同大部分的框架基本相同，如下圖1所示，它的構(gòu)成同樣是梁體以及柱體，其命名的原因是由于它的梁體以及柱體之間產(chǎn)生的間距，普遍比大部分的框架小。不止是在樓蓋的區(qū)域進(jìn)行框架梁的設(shè)置，在層間同樣要進(jìn)行橫梁的設(shè)置。它的整個構(gòu)造被劃分為大量的網(wǎng)格。從彎矩進(jìn)行劃分的區(qū)域能夠了解到，同大部分的框架作比較，它的彎矩的區(qū)域分布更加均衡，卻最大數(shù)值也最小。

網(wǎng)格形式的框架墻面是第二道防線，與構(gòu)造當(dāng)中的核心筒，共同構(gòu)筑成網(wǎng)格-核心筒盒體形式的構(gòu)造。此類新型的構(gòu)造方式，具備承受力均衡、構(gòu)件的橫截面積偏小、內(nèi)筒以及外筒之間的區(qū)域，不用另外布設(shè)柱子、空間極具開闊性等優(yōu)勢，可以高效地使用構(gòu)造的層高，具備極佳的經(jīng)濟(jì)效益。

2、裝配整體形式的鋼材質(zhì)網(wǎng)格形式的框架構(gòu)造

經(jīng)過對新類型的鋼材料以及混凝土聯(lián)合空腹夾層板的樓蓋的研究，同時對其實(shí)施了靜力性能的討論，得出：在負(fù)重均衡的前提下，樓蓋全部進(jìn)行垂直方向的位移，以及所有構(gòu)件在軸力等進(jìn)行分布期間所掌握的規(guī)律，得出其具備極佳的三維受力性能以及擬夾板層的力學(xué)特性[1]。還有，如下圖2所示，該構(gòu)造可以使用在大開間、超高層的節(jié)能建筑物中。另外，該構(gòu)造適合使用在超高層的鋼構(gòu)造的住宅建筑物中。而且，對該構(gòu)造實(shí)施的舒適度探究實(shí)驗(yàn)，表明其可以達(dá)到舒適度當(dāng)中的所有評價標(biāo)準(zhǔn)，使用在高層、大跨度的工業(yè)廠房的建設(shè)中，能夠彰顯出極佳的，在跨度上的優(yōu)勢。

（二）預(yù)先制作混凝土構(gòu)造

1、國際上

相比于我國而言，國際上其他的國家，對預(yù)先制作的裝配形式的建筑物相對早期的開展了研究，同時也獲得了大量的研究成果。而他們主要進(jìn)行探究的，是框架構(gòu)造，可是，對于剪力墻這個領(lǐng)域進(jìn)行的研究，大多在進(jìn)行連接的節(jié)點(diǎn)位置，特別是對墻板構(gòu)件的預(yù)先制作。對于連接的節(jié)點(diǎn)，實(shí)施過大量的、多種類型的有關(guān)試驗(yàn)工作，作為對它的受力特征進(jìn)行了解，同時以試驗(yàn)為前提，提出了能夠使用在對于西安市建設(shè)中的工程進(jìn)行設(shè)計(jì)以及使用的計(jì)算使用的模型。

2、中國

20世紀(jì)50年代，中國隊(duì)整體進(jìn)行裝配形式的大板居住的建筑物，實(shí)施了很多的試驗(yàn)研究工作，同時在該領(lǐng)域個西湖了有關(guān)的規(guī)定要求，可是，在后期的實(shí)際使用中，發(fā)生了大量的問題，例如：不具備優(yōu)質(zhì)的抵御地震的性能等。最近這幾年，對該項(xiàng)目的研究，也大多是對國際上已經(jīng)成熟的技術(shù)進(jìn)行引進(jìn)以及借鑒。經(jīng)過不斷的實(shí)驗(yàn)探究，還有就是對理論知識的不斷優(yōu)化補(bǔ)充，深入的進(jìn)行改良以及完善，以期能夠找到適用于在中國進(jìn)行大面積使用的對混凝土構(gòu)造進(jìn)行預(yù)先制作的方法。

二、基本的力學(xué)性能

（一）新形式的、進(jìn)行整體裝配形式的鋼材質(zhì)網(wǎng)格形式的框架墻面

在下圖3當(dāng)中，最基礎(chǔ)的構(gòu)件的單元涵蓋的A類型的構(gòu)件單元——1（下文當(dāng)中將其稱之為①），以及B類型的構(gòu)件單元——2（下文當(dāng)中將其稱之為②），其中前一種中涵蓋了立柱以及設(shè)立在立柱一面的大量的懸臂構(gòu)件——11（下文當(dāng)中將其稱之為③），后一種中涵蓋了立柱還有與之對稱的設(shè)立在立柱兩面的懸臂構(gòu)件——21（下文當(dāng)中將其稱之為④），在所有的網(wǎng)格框架墻面中，每一層都存在超過兩個②，而它經(jīng)過③進(jìn)行串聯(lián)，讓它們連接到一起；在超過兩個的②連接到一塊的構(gòu)造的兩側(cè)，全部設(shè)立①一個，經(jīng)過②的④，和①的③展開連接，以此構(gòu)成網(wǎng)格形式的框架墻面。在處于底層位置的網(wǎng)格形式的框架墻面的上層部位，同樣能夠與上層部位的網(wǎng)格形式的框架墻面繼續(xù)進(jìn)行連接，其進(jìn)行構(gòu)筑的方法，個處于底層位置的網(wǎng)格形式的框架墻面的一致。

（二）計(jì)算模型

下圖4所示為鋼筋混凝土網(wǎng)格形式的框架墻面存在限元線性、彈性進(jìn)行探究的對象

圖4當(dāng)中的所有模型，制約因素全部是數(shù)量一致的混凝土，經(jīng)過對網(wǎng)格的大小以及分布的方式進(jìn)行更改，對比梁柱線的剛度比等這些條件，對網(wǎng)格形式的框架墻面的力學(xué)特性產(chǎn)生的影響。

網(wǎng)格形式的框架墻面整體高度是3米，全部跨度是4.5米。使用的混凝土的等級是C40，彈性模型的能量是32500N/mm2，泊松之間的比是0.2.整個計(jì)算使用的是塊體作為單元，邊長為5cm，墻體的底層節(jié)點(diǎn)進(jìn)行位移制約，成對嵌固支承因素的仿照，平面區(qū)域的負(fù)重使用垂直以及橫向的負(fù)載進(jìn)行仿照，垂直負(fù)載放置于柱體位置，把孔梅花主體的軸壓比，是0.3。橫向負(fù)載使用位移的方式加入，為1cm。

三、結(jié)束語

綜合上文所講，盡管我國對這部分構(gòu)造的研究落后于國際上的其他國家，可是，仍獲得了不菲的成果。而且，此構(gòu)造的使用范圍極廣，性能優(yōu)越，極適合大面積的進(jìn)行推廣使用到高層、超高層建筑工程中。

參考文獻(xiàn)

[1]徐向東，馬克儉，劉建軍，等.鋼網(wǎng)格框架墻抗震性能試驗(yàn)研究[J].地震工程與工程振動，2016，01（5）：183-190.

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[3]李剛，黃小坤，劉瑄，等.底部預(yù)留后澆區(qū)鋼筋搭接的裝配整體式剪力墻抗震性能試驗(yàn)研究[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)，2016，37（5）：193-200.

[4]趙海龍，郭璐琪，王鐵成，等.一種裝配整體式混凝土剪力墻的抗震性能試驗(yàn)[J].天津大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)與工程技術(shù)版），2018（3）.

（作者單位：廣西理工職業(yè)技術(shù)學(xué)院）